应用于医学三维影像的血管结构自动提取

针对从计算机断层扫描血管造影术(CTA)的三维体数据中提取血管结构信息通常需要大量的人为介入操作的问题,提出了一种全自动血管分割方法。首先,采用多尺度增强滤波器对数据中的管状结构进行增强,剔除非管状结构,并过滤噪声。然后,利用Sigmoid函数作用于梯度图像产生水平集的速度图像,并通过测地活动轮廓模型迭代逼近真实的三维血管轮廓。最后,通过拉普拉斯算法对提取的血管表面网格进行平滑处理,获得光滑的血管曲面。实验采用胸部和颈部的CTA体数据对算法进行测试,结果表明:该方法无需人工干预即可从CTA体数据中准确地提取出血管的三维信息;血管中心线提取的平均误差为0.26mm,直径测量平均误差为0.16mm,分割精度满足临床血管疾病辅助诊疗的要求。

利用旋转模板匹配方法对SIFT算法的改进

针对SIFT算法经常出现误匹配的情况,提出一种匹配算法。该方法在SIFT算法之后嵌入一种旋转模板匹配算法。利用特征点方向,对图像进行旋转,使用旋转后的特征点邻域进行模板匹配,对SIFT算法的结果进行二次筛选。实验证明,该方法能够有效地提高SIFT算法匹配正确率,实现对SIFT算法的改良。

应用于造影图像的血管中心线全自动提取方法

针对传统血管中心线提取方法计算量大、需大量人工介入操作的问题,提出一种全自动的血管中心线跟踪提取方法.首先根据血管尺度设计不同的Frobenius范数对血管进行自适应增强,并基于血管灰度分布构造多尺度微分算子以建立判别函数,从而获得种子点的初始位置和跟踪方向;然后在初始方向局部弧长范围内优化检测新的脊点与跟踪方向,以确保在有较大误差干扰的情况下依然能够获得正确的脊点位置;最后利用血管拓扑结构特征检测方法剔除伪血管中心线.实验结果证明,该方法无需人工介入即可准确地在冠脉造影图像中提取出血管中心线、方向矢量等信息,可被用于临床心血管疾病的计算机辅助诊疗过程.

AR远程指导系统在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中的临床应用

目的:对AR远程指导系统在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中的应用价值进行探讨。方法:收集全国19家抗疫一线医院中该系统的使用信息,按照使用类别划分为医生指导、护理指导及非医疗指导,并分类统计具体场景中云服务器的使用频次、时间及地域,记录系统使用的具体内容及使用结果。采用SPSS 25.0软件和描述性统计方法对数据进行分析处理。结果:该系统的总使用频次为2201次,医生指导、护理指导和非医疗指导的使用频次分别为328次(14.90%)、436次(19.81%)和1437次(65.29%),指导成功率分别为79.27%、97.48%和98.89%。以每次使用减少一套防护用品(1件防护服、1个口罩、1副医用护目镜)计算,约减少使用防护用品6603件;以每次操作平均节约时间成本30 min计算,共节约时间成本1100.5 h;减少与确诊患者密切接触次数>2201次。结论:AR远程指导系统的应用既可以减少医疗防疫物资的损耗、降低医源性感染风险概率,还可以使援助疫区的年轻医护人员快速掌握临床技能、应对临床突发问题,达到快速提升临床医护人员救治效能的目的,具有广阔的应用前景。

应对新型冠状病毒肺炎疫情的AR远程指导系统设计

目的:建立一套AR远程指导系统,以应对新型冠状病毒肺炎疫情下的医疗指导,避免交叉感染。方法:该系统包括服务器端和客户端(指导端和被指导端),由图像分割模块、图像融合模块和视频传输模块构成。其中,图像分割模块采用基于K-means色彩聚类的改进型算法进行前景提取;图像融合模块利用掩膜图像进行图像融合;视频传输模块采用H.264编码,使用HTTP-FLV协议进行数据拉流。同时,对系统进行功能测试和性能测试。结果:测试结果表明,该系统实现了指导端和被指导端远程就同一动态视野或场景进行高效、直观、精确的交互,系统延迟时间约1.61 s,平均每帧图像处理时间约0.064 s,具有较好的实时性和视频流畅度。结论:AR远程指导系统基本满足疫情期间远程指导的临床需求,对解决医疗资源短缺、避免交叉感染起到了十分重要的作用。